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2017年第12期(发布时间: Nov 27, 2017 发布者:赵华)  下载: 2017年第12期.doc       全选  导出
1   2017-11-27 11:33:00.403 转录组动力学揭示了早期拟南芥胚胎的基因表达图谱 (点击量:8)

在植物早期的胚胎发育期间,所有主要组织和干细胞的前体均已形成。尽管调控框架的一些组成部分是已知的,但全基因组转录活性如何指导细胞命运尚不清楚,部分原因是由于在细胞解析下捕获转录组的变化过程十分困难。于是,我们开发改编了一套双组分转基因生物标记系统来纯化特定细胞类型的细胞核RNA,并生成了针对根干细胞生态位的形成的早期拟南芥胚胎发育的转录组图谱。我们通过基因表达分析验证了获取到的数据集,并且结果显示出其基因活性以时空方式进行转换,这在一定程度上可能意味着转录的重编程,以诱导反发育过程中反映细胞状态和状态转变过程。研究产生的转录组图谱为早期植物胚胎中全基因组基因活性提供了最全面的组织和细胞特异性描述,是理解早期植物发育遗传控制的宝贵资源。

2   2017-11-27 11:37:08.13 研究发现植物生物钟可以帮助提高其体内的节水效率 (点击量:5)

德克萨斯农工大学的农业科学家研究揭示了有关生物钟如何调节某些植物的高水分利用效率,以及如何改进其他食用植物以达到相同的效率,进而能够在如今无法生存的条件下生长。

该研究小组验证了1398个转录因子,其中近一半显示出时间特异性或昼夜的基因表达模式,这对于揭示植物如何使用水的遗传控制非常重要。

由于庆义博士带领的农业研究团队,始终致力于对菠萝的研究中,一种利用景天酸代谢或CAM光合作用的高效水分的植物。他们发现由生物钟调控的基因在菠萝植物的两种组织类型中表达类似:一类即基因类型对光合作用有贡献,一部分基因类型则没有。于副教授说,这一发现代表了一种识别核心时钟基因的新模式。该方法揭示了调节CAM活性的生物钟或振荡器的可能的组成成分。

3   2017-11-27 11:39:03.76 研究人员在番荔枝正常和畸形的花朵中发现差异表达的基因 (点击量:11)

番荔枝(普通番荔枝)是一种十分受欢迎的热带水果,具有很高的药用和营养价值,在热带南亚和美洲广泛种植。畸形花始终是番荔枝种植的主要问题,其存在会降低番荔枝的产量。然而,有关正常和畸形的苹果花之间的差异的信息很少。为了研究这些差异,中国岭南师范大学的刘凯东分别从正常和畸形的花中制备cDNA文库进行基因测序。

这些研究数据总共产生了70,189,896条测序信息,这些信息继而被整合组装到55,097条功能基因中。通过基因测序鉴定出了大量差异表达的基因(DEGs)。而在这些差异表达的基因(DEGs)中有701个与花发育相关的转录因子编码基因。此外,还发现了大量与开花和激素相关的差异表达的基因(DEGs),而且其中大多数在畸形花中被发现表达量有所降低。与正常的花相比,畸形的花也显示出较低的激素水平。

本研究的数据将作为研究番荔枝花发育调控机制的较为综合全面资料。

欲了解更多信息,请阅读BMC植物生物学文章。

4   2017-11-27 11:40:15.003 新的CRISPR系统技术可以对基因进行临时编辑 (点击量:4)

CCRISPR(基因编辑技术),作为新的育种技术之一,正逐渐发展成熟。目前,已经开发出了一种新的名为Cas13的生物酶来对RNA进行临时修饰。 并且这种新的CRISPR系统技术称为可编程A至I置换(REPAIR)的RNA编辑,可以实现针对特定的RNA序列或参与单碱基变化的核苷酸定位。目前,由麻省理工大学和哈佛大学的科学家们进行的这项研究的陈故宫已经发表在“科学”杂志上。

CRISPR-Cas9基因编辑技术是为了永久性编辑基因组的特定部分而开发的。而有了REPAIR技术,科学家可以准确定位信使RNA的单个位,当然这可能是短暂的,甚至是颠倒的。而被编辑的部分可能在一段时间内会被降级,并且这些所做的基因修饰也可能将会消失。 因此,REPAIR技术消除了CRISPR-Cas9技术系统面临的安全问题。另外,这一成果将会在医药和生物技术等方面有广泛的应用。

欲了解更多详情,请阅读“科学”杂志的科研论文和Vox上的新闻稿。

5   2017-11-27 11:44:59.393 农科院作科所专家提出FT家族基因调控大豆发育方向的跷跷板模型 (点击量:3)

近日,中国农业科学院作物科学研究所大豆育种技术创新与新品种培育团队在大豆生长发育的调控机制的研究上取得了新的进展,发现大豆FT开花基因家族的不同成员存在功能分化。该研究拓宽并加深了对大豆FT开花基因家族的认识,提出了调控大豆发育方向的跷跷板模型,为进一步阐明影响大豆生长发育方向的分子机制奠定了基础。相关研究成果于11月9日在线发表在《新植物学家(New Phytologist)》上。

大豆是光周期敏感的短日植物。该研究团队以往研究发现,一些晚熟品种(如自贡冬豆)在长日条件下不开花,经短日处理后转长日条件时会发生开花逆转现象,推测长日条件下有开花抑制物质的存在,但对开花抑制物质的分子性质一直缺乏了解。

该研究团队通过结合转录组分析和实时定量PCR分析,发现并确证大豆FT开花基因家族的一个成员GmFT1a与已知成员GmFT2a/GmFT5a的光周期表达特性完全相反,即GmFT1a的表达受长日照的诱导,而GmFT2a/GmFT5a则受短日照的诱导。由此推测GmFT1a与已知成员GmFT2a/GmFT5a在开花作用上功能存在分化。转基因实验分析表明,与GmFT2a/GmFT5a具有开花促进功能明显不同,GmFT1a具有开花抑制的功能,从而确证了前述推测。基于此项研究及前人结果,该团队提出了大豆FT开花基因家族调控大豆生长发育的跷跷板模型(Teeter board model):光周期通过生育期主基因E1调控大豆FT开花基因家族不同成员的相对表达水平,从而决定大豆的发育方向。GmFT1a基因的发现有助于促进大豆向低纬短日地区的扩展,为进一步阐明影响大豆生长发育方向的分子机制奠定了基础。

作物科学研究所遗传育种中心韩天富研究员为论文通讯作者,在读博士研究生刘薇、蒋炳军副研究员和硕士毕业生马立明为并列第一作者。该项研究得到国家大豆产业技术体系建设专项和中国农业科学院农业科技创新工程的支持。

论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.14884/abstract